建筑工程质量事故案例之墙体、施工缝、骨架、装饰事故

建筑工程质量事故案例墙体、施工缝、骨架、装饰事故砖砌体结构设置圈梁质量问题事故案例北京某校学生宿舍为两幢五层砌体结构，未考虑抗震设防。该房屋的结构做法为纵横墙混合承重，H形平面，总长102.75m，层高3.30m（图3.45a），预制板梁楼盖，人字木四坡屋盖，钢筋混凝土条形基础，地基为承载力只有10t/m2的软弱土层。为防止房屋墙体发生因过大不均匀沉降的裂缝，除在图3.45（a）所示A、B两处设置沉降缝并严格控制所有墙体的砌筑质量外，在全部纵横内外墙的各层楼盖、屋盖标高处设置8φ8的配筋砖带。其做法是：将预制楼板附近的三皮砖用1：3水泥砂浆砌筑，在其灰缝中铺设纵横墙配筋砖带（沿钢筋每350mm设一φ4横筋，与它点焊连接），如图3.45（d）所示。为了实测墙体发生不均匀沉降后砖带中钢筋的应力状态，在房屋南外纵墙中部各层设有观测匣，在匣中穿过的钢筋上贴有电阻应变片。同时，观测房屋的实际沉降。事故图片事故原因分析该房屋建成一年后测得的沉降曲线如图3.45（b），实测沿墙高钢筋带的应变分布如图3.45（c）。这时，内外纵横墙体并未出现裂缝。1976年唐山大地震波及北京，该房屋位于6.5烈度地区，经震害调查也未发现墙体有因震害产生的各种裂缝。可以认为，该房屋使用45年来，虽地处软弱地段，经历地震烈度为6.5度的影响，结构状态依然良好。这在一定意义说明构造恰当的圈梁在抵抗不均匀沉降和水平地震力是的作用（该房屋结构布置好、砌体砌筑质量高也是重要原素）。砖砌体结构因抗压承载力不足事故案例北京某校教学楼为二层渣混结构，370mm厚砖墙（MU7.5，M1）钢筋混凝土楼板，木屋架，如图3.7（a）。屋架两端用螺栓固定在支承墙顶端的钢筋混凝土圈梁上，圈梁外每隔1m有一个外伸1.2m的挑檐梁（均见图3.8）。该楼建成后不久即发现在二层1m宽的窗间墙内侧有通长水平裂缝，约1mm宽，如图3.7（b）所示。发现裂缝后随即凿开抹灰层，在裂缝后贴石膏，两个月后，石膏又开裂，说明裂缝还在发展。从裂缝的位置、宽度和发展趋势分析，属砖砌体偏心受压破坏的前兆，墙体处于危险状态，必须立即进行加固。事故原因分析本房屋二层外纵墙支承着木屋架（跨度分别为11.68m和14.38m），但支承处的构造做法两端均为不动铰支座而不是按规定做成一端不动铰、另一端滚轴支座。当木屋架受载后有挠度时，支承处会给外纵墙顶端一个水平推力。如果考虑木屋架会有徐变变形，外纵墙顶端的水平推力就会不断增值。这无疑将增加二层外纵墙的计算高度及其所承受的弯矩。这是屋盖结构布置中的一个缺陷。较正确的布置是：对这种跨度较大的空旷砌体结构，除两端有横墙连接外，宜在顶部增设一层钢筋混凝土屋面板，或增设联系外纵墙的横梁；不然就要在外纵墙上设壁柱按排架结构处理。至于屋架支承构造必须按一端动铰、一端滚轴支座的构造做法解决。原设计外纵墙的高厚比刚满足规范允许限值要求：H0/d=538/37=14.5～μ1μ2［β］=14.7如考虑外纵墙的屋架支承条件而使墙体的计算高度有所增加，设计高厚比就不足了。事故原因分析原设计未考虑混凝土挑檐外贴水刷饰面层重力对外纵墙产生的弯矩影响，认为它们都能由外纵墙顶部圈梁抗扭承受。实际上，这部分悬挑荷载应由外纵墙的抗弯和圈梁的抗扭共同承担。因而给予外纵墙的弯矩显然算少了。如果悬挑荷载全部传递给外纵墙，算得的窗间墙1-1截面内力为：M=1.15t﹒m，N=11.30t，e0=M/N=10.18cm,e0/d=0.28截面承载力为（α=0.52，β=14.5，∮=0.61，A=3550cmR=18kg/cm2)Np=∮αAR=0.61×0.52×3550×18=20.27×103kg=20.27tK=Np/N=20.27/11.30=1.79﹤2.3说明外纵墙窗间墙的强度安全系数不满足设计要求。加固措施在外纵墙窗间墙内侧设置4根直径为16的二级受拉钢筋，以提高窗间墙的承载能力，并加强窗间墙抵抗水平推力的能力；在窗间墙增加2根直径为22的二级钢筋水平拉杆，防止屋架下弦进一步拉伸，并承受由于下弦进一步拉伸对外墙产生的水平推力，以上图均见3.8。木屋架下弦用夹板进行加固。此外，还取消挑檐来年感的预制水刷石饰面板，减轻挑檐梁荷重。加固措施图片砖砌体结构因抗压承载力不足事故案例山东某新建包装车间为一栋单跨吊车墙厂房，与原有车间相接（图3.9）。该新建车间跨度12m，檐高5.8m，北端为敞口，采用钢筋混凝土两铰拱屋架，屋架间距4.5m,槽形屋面板，上铺100mm厚炉渣混凝土保温层、1：3水泥砂浆找平层和六层做法卷材。屋架及屋架下墙体搁置在托墙梁L1上，L1支承于纵墙外伸壁柱的肋部（肋部截面240mm×370mm)上。车间内设有起重量为1t的吊车，行驶在纵墙壁柱翼缘顶部吊车垫梁上。托墙梁L1与吊车垫梁之间留有70mm间隙，用水泥沥青砂浆填缝，均见图3.9所示。事故案例图片事故过程该车间在施工过程中，设计负责人已发现结构设计中的问题，并提出了加固图纸，但未向建设单位提出停工加固，也未向施工单位交代保证加固工作的安全措施和施工方法。施工单位发现难以按加固图纸进行施工，就搁置了下来。约20d后，正值雨天，并刮有6~7级的东北风，其时正在做屋面炉渣保温层，室内正进行回填土，车间新建部分突然倒塌，造成重大事故，时值1980年12月25日。事故原因分析砖吊车墙厂房设计，一般做法是将托墙梁与吊车垫梁连在一起，以增加托墙梁下砖砌体的局部受压面积和局部受压强度。但本工程的设计人却将二者分开，中间填以水泥沥青砂浆，又未对托墙梁下砌体局部承压强度进行复核，这是设计错误。经对现有设计进行复核的主要数据如下：托墙梁下砌体局部受压面积Ac=30×24=720cm2影响局部抗压强度的计算面积A0=（30+24/2）×24=1008cm2局部抗压强度提高系数r=1.18(1008除以720再开根号)砌体局部抗压强度rR=1.18×27=32kg/cm2(采用MU7.5、M5)事故原因分析N（托墙梁底面承受的纵向力）=18.23t（使用阶段设计荷载）15.65t（施工阶段实际荷载）按托墙梁底面均匀受压估算K=AcrR/N=720×32/N=1.26、1.27﹤﹤2.3，这是托墙梁下砌体局部受压强度严重不足的依据，也是导致房屋倒塌的主要原因。车间北端敞口，在风荷载作用下，使本已不安全的纵向墙体（包括壁柱）内又产生附加弯曲应力，这是促成车间倒塌的次要原因。砖砌体结构因高厚比过大引起的缺陷和事故北京某厂仓库，木屋架，密铺望板，平剖面尺寸如图3.11。纵墙为240mm厚砖墙，130mm×240mm渣垛，山墙砖垛尺寸同前。墙体皆用MU10、M2.5砂浆砌筑。室内空旷无横墙，室内地坪至屋架下弦高度为4.50m。该仓库建成后发现两端山墙中部外鼓20~25mm，不符合墙面垂直度偏差限值规定。这个缺陷使人怀疑是由高厚比过大和承载力不足两种可能所造成。缺陷原因分析经核算山墙及纵墙承载力均无问题，但高厚比均大于限值：山墙。可按刚性方案作静力计算。算得折算墙厚d′=27.0cm，计算高度H0=740cm，故墙体高厚比β=H0/d′=740/24=27.4﹥［β］，［β］=22纵墙。由于山墙间距5904m﹥48m,故应按弹性方案作静力计算。算得折算墙厚d′=28.4cm，计算高度H0=1.5H=1.5×（450+50）=750cm，μ1=1.0，μ2=1-0.4×1500/3300=0.82，［β］=22，μ1μ2［β］=1.0×0.8×22=18.04，故墙体高厚比β=H0/d′=750/28.4=26.4﹥18.04缺陷原因分析根据以上验算，证明缺陷多半是由于墙体高厚比过大引起，应对该仓库墙体进行加固。加固方案：对于山墙，增砌240mm×370mm砖柱，如图3.12（b）做法；对于纵墙，考虑到使用条件允许，在房屋中间加设两道横墙，使弹性方案变成刚性方案，H0=500cm，β=H0/d′=500/2804=17.6﹤18.04，保证了纵墙墙体高厚比的条件，如图3.11和图3.12（a）所示。加固方案图片砖砌体结构因温度变形引起的缺陷事故案例石家庄某车间为一个两层和三层的砖混结构，两层部分为车间，三层部分为办公室，均为钢筋混凝土现浇楼盖，如图3.22（a）所示。两、三层之间虽有错层，但并未设置变形缝分开。该工程建成后不久即在错层处墙体上发生中间宽两头窄的竖向裂缝。事故原因由于混凝土收缩和温度变化，使混凝土楼盖发生比砖墙墙体大得多的变形错层处墙体欲约束楼盖的相对变形，因而在墙体产生较大的拉应力使砌体开裂的缘故。施工时因放线不当引起事故案例重庆市某临街建筑底层为商店，2层以上为宿舍，系6层砖混结构，横墙承重。设计要求底层墙厚为37cm，2至6层为24cm.底层与标准层局部平面,剖面见图2—2。考虑到构件的统一和建筑外观，设计的横墙轴线有的是墙中心线，有的偏左偏右。但本工程施工到2层，在楼面上防线时，发现2层以上砖墙位置确定困难。事故案例原因分析经检查，发现该工程在测量放线时，一律把墙的中心线当作轴线进行放线，以致造成两个问题，一是整幢建筑物的长度加长了13cm，二是二层以上砖墙位置确定困难，或是不能采用标准化构件，或是影响整个建筑的外观和使用。事故案例处理措施整幢建筑加长13cm，对该地区无明显影响，可以不考虑处理。二层以上砖墙位置的确定有三种方案可供选择1.加大楼板跨度，增加值为185-120=65mm，2.把1至6层的山墙和楼梯间墙改为一砖半墙3.为了将就现有楼板和底层墙的实际尺寸，可修改山墙的剖面尺寸屋架裂缝事故某工程有21m和24m预应力拱形屋架共92榀，端部节点侧面产生了不同程度的裂缝，裂缝宽度一般为0.05-0.31mm，个别达09-1.0mm,裂缝长度一般小于500mm，个别大于600mm，见图4-5事故原因分析1.屋架端部锚板厚度由14mm改为8mm2.取消端部承压钢板两侧的三角形加劲钢板3.预应力钢筋预留孔由直径50改为604.预留孔道端部，孔道周围的螺旋筋由直径8长400mm改为直径6长300mm，事故处理措施采用钢板，螺栓加固端节点，见图4-6弦杆断裂事故四川某厂房24m跨预应力屋架预制时，采用高压胶管充压力水预留孔。混凝土浇注完尚未凝固时，发现胶管堵头失效，压力水流失。为防止预留孔缩小河以后抽拔胶管的困难，施工人员立即重新对预留孔胶管冲水，加压，结果造成下弦杆预留孔道部位出现断续的纵向裂缝。事故原因分析在下弦杆混凝土浇注后不久，胶管内的压力水流失，造成胶管外径缩小，下弦预留孔也随之变形。施工采用重新充灌压力水，胶管再次膨胀，挤压已成型但尚无强度的新浇混凝土而造成裂缝。事故处理措施1.立即停止灌水加压，防止事故进一步恶化2.对裂缝区域的混凝土表面进行压抹，消除或减轻裂缝3.孔道灌浆前作压水试验，未发现严重渗漏，仅有轻微渗水墙顶倒塌事故山东某中学体育场有一道石砌挡土墙，长100余米，高8m左右，挡土墙地基为风化岩，墙后5m范围内为回填土，在建成后不久发现很多竖向裂缝，从根部到墙顶全部倒塌。事故原因分析1.擅自减小挡土墙截面尺寸和降低砌筑砂浆的强度等级2.未按设计要求作好墙后和墙身的泄水，排水。3.墙后填土不符合要求4.未按设计要求每20m长留30mm宽的变形缝5.砌筑质量差事故处理措施1.对倒塌部分进行全部清理，并按设计要求重新浇筑挡土墙以及留设变形缝2.对未倒塌部分用毛石墙按设计要求进行加固某高层建筑结构因采用不合格水泥而拆除某地一高层建筑结构,共27层,建筑平面尺寸为60.7M*90.4M.现浇混凝土框架剪力墙结构.1987年施工,198年主体结构完成到14层楼板.赶上重点工程建筑质量大检查,发现第10层到14层混凝土强度普遍达不带设计要求.设计混凝土强度等级为C30.实际测定只有C10~~C15.有些混凝土显得疏松,用小锤轻轻敲打,即有掉皮及漏砂现象,从散落的混凝土可见水泥浆粘结性能差原因分析抓哟是水泥质量极差.在浇注10~~14层混凝土期